ماء
الماء مادة سائلة شفافة لا طعم ولا رائحة لها. يتألف تركيبها الجزيئي من ذرتي هيدروجين وذرة اكسجين. ينتشر الماء على الأرض بحالات المادة الثلاث؛ السائلة والصلبة والغازية، ويغطي ما يقرب من 70% من سطحها مشكلًا المحيطات والأنهار والبحيرات وغيرها من المسطحات المائية، ويتوزّع كذلك في باطن الأرض مشكلاً المياه الجوفية، وتُختزن كميات كبيرة منه على شكل جليد صلب في مناطق الأقطاب عموماً، وينتشر بخاره في الهواء الذي نتنفسه، وفي كل مكان.
يعتبر الماء المادة الأكثر شيوعًا على الأرض ويعتبره العلماء أساس الحياة على أي كوكب، فلاحياة بدون ماء، قال تعالى: ﴿وجعلنا من الماء كل شيء حيِّ أفلا يؤمنون﴾ الأنبياء:30. كل الكائنات الحية (نبات، حيوان، إنسان) لابد لها من الماء كي تعيش. وفي الحقيقة فإن كل الكائنات الحية تتكون غالبًا من الماء، كما أن ثلثي جسم الإنسان مكون من الماء، وثلاثة أرباع جسم الدجاجة من الماء. كما أن أربعة أخماس ثمرة الأناناس من الماء. ويعتقد بعض علماء الطبيعة أن الحياة نفسها بدأت في الماء ـ في ماء البحر المالح.
منذ بداية العالم والماء يقوم بتشكيل تضاريس الأرض. فالمطر يهطل على اليابسة ويجرف التربة إلى الأنهار. ومياه المحيطات تلتطم بالشواطئ بقوة مُكسِّرة ومُحطمة للهُوات الصخرية على الشاطئ، كما أنها تحمل الصخور المحطمة وتبني رواسب صخرية حيثما تفرغ حملها، والمثالج تشق مجاري الوديان وتقطع الجبال.
ويحُول الماء دون تغيُّر مناخ الأرض إلى البرودة الشديدة أو الحرارة الشديدة. وتمتص اليابسة حرارة الشمس وتطلقها بسرعة بينما تمتص المحيطات حرارة الشمس وتطلقها ببطء، ولهذا فإن النسيم القادم من البحر يجلب الدفء إلى اليابسة شتاءً والبرودة صيفًا.
كان الماء ـ ولا يزال ـ عصب الحياة، فقد ازدهرت الحضارات المعروفة حيثما كانت مصادر الماء وفيرة، كما أنها انهارت عندما قلت مصادر المياه. وتقاتل الناس من أجل حفرة ماء مشوب بالوحل، كما عبد الوثنيون آلهة المطر وصلّوا من أجلها. وعلى العموم فعندما يتوقف هطول الأمطار فإن المحاصيل تذبل وتعم المجاعة الأرض. وأحيانًا، تسقط الأمطار بغزارة كبيرة وبصورة فجائية، ونتيجة لهذا فإن مياه الأنهار تطفح وتفيض فوق ضفافها وتغرق كل ما يعترض مجراها من بشر وأشياء أخرى.
في أيامنا الحاضرة، ازدادت أهمية الماء أكثر من أي وقت مضى؛ فنحن نستعمل الماء في منازلنا للتنظيف، والطبخ، والاستحمام، والتخلص من الفضلات، كما نستعمل الماء لري الأراضي الزراعية الجافة وذلك لتوفير المزيد من الطعام. وتستعمل مصانعنا الماء أكثر من استعمالها لأية مادة أخرى. ونستعمل تدفق مياه الأنهار السريع وماء الشلالات الصاخبة المدوية لإنتاج الكهرباء.
إن احتياجنا للماء في زيادة مستمرة، وفي كل عام يزداد عدد سكان العالم، كما أن المصانع تُنتج أكثر فأكثر وتزداد حاجتها إلى الماء. نحن نعيش في عالم من الماء، ولكن معظم هذا الماء ـ حوالي 97% منه ـ يوجد في المحيطات. وهو ماء شديد الملوحة إذا ما استُعمل للشرب أو الزراعة أو الصناعة. إن نسبة 3% فقط من مياه العالم عذبة. وهذا الماء غير متوفر بيسر للناس إذ قد يكون محجوزًا في المثالج والأغطية الثلجية. وبحلول عام 2000 م تضاعف احتياج العالم للماء العذب عما كان عليه في ثمانينيات القرن العشرين، ولكن ستبقى هناك كميات كافية منه تلبي احتياجات البشر.
كميات الماء الموجودة على الأرض في هذه الأيام هي نفسها التي كانت موجودة في السابق والتي ستظل وتبقى للمستقبل. وكل قطرة ماء نقوم باستعمالها سوف تجد طريقها إلى المحيطات، وهناك ستتبخر بفعل حرارة الشمس، ثم تعود فتسقط على الأرض ثانية على هيئة مطر. وهكذا يستعمل الماء ثم يُعاد استعماله مرات ومرات ولايمكن استنفاده أو فناؤه إلا بإذن الله.
وبالرغم من وجود كميات وفيرة من الماء العذب في العالم، فإن بعض المناطق تُعاني نقص الماء؛ فالمطر لايسقط بالتساوي على أنحاء الأرض المختلفة. إذ إن بعض المناطق تكون جافة جدًا على الدوام بينما يكون بعضها الآخر مطيرًا جدًا.
ويمكن أن تنتاب نوبة من الجفاف وبشكل مفاجئ منطقة ما هي في العادة ذات أمطار كافية، كما يمكن أن يجتاح الفيضان منطقة أخرى بعد هطول أمطار غزيرة عليها.
وتعاني بعض المناطق نقصان الماء بسبب عدم كفاية إدارة سكانها لمصادر الماء لديها. ويستقر الناس حيثما يوجد الماء الوفير وذلك بجوار البحيرات والأنهار، حيث تنمو المدن وتزدهر الصناعة.
وتصرف المدن والمصانع فضلاتها في البحيرات والأنهار، وهي بذلك تلوث المياه، ثم يعود الناس بعد ذلك للبحث عن مصادر جديدة للماء. وقد يحدث نقص في الماء حينما لا تستثمر بعض المدن مصادرها المائية على الوجه الأمثل. فقد تمتلك كميات كبيرة من المياه ولكنها تفتقد خزانات المياه الكافية وأنابيب توزيع المياه التي تفي باحتياجات الناس. وكلما ازداد احتياجنا للماء مرات ومرات، وجبت علينا الاستفادة أكثر فأكثر من مصادر مياهنا. وكلما تعلمنا أكثر عن الماء ازدادت مقدرتنا على مواجهة تحدي نقصان المياه.
تتحدَّث هذه المقالة بشكل مستفيض عن الماء. وتناقش أهمية الماء للحضارة الإنسانية وللحياة ذاتها كما أنها تصف طبيعة الماء.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الخواص الكيميائية والفيزيائية
للماء عدة خصائص جعلت له قيمة كبيرة في الحياة، والصناعة، والزراعة، وغيرها من مجالات الحياة، ومنها:
- التعادل الحمضي :الماء سائل متعادل كيميائيا، إذ أن درجة الحموضة أو القاعدية فيه هي 7، وهذا يعني أنه لا يمكن أعتبار الماء مادة حمضية أو قاعدية، لأنه مادة متعادلة كيميائيا.
- الإذابة :الماء مادة مذيبة، وهذا يعني أنه من الممكن إذابة الكثير من الأملاح والمواد في الماء. الماء الموجود في الطبيعة لا يوجد بشكل نقي 100% وذلك بسبب وجود الأملاح والغازات في الماء الموجود بالطبيعة. لكي تذوب مادة في الماء يجب أن تحتوي على أيونات حرة، أو أن تكون مادة متقطبة (لأن "المثل يذوب بالمثل" والماء مادة متقطبة لهذا السبب يعتبر الماء مذيب جيد للمواد).
- التوصيل للكهرباء :الماء مادة موصلة سيئة للكهرباء، ولكن بما أن الماء مادة مذيبة، فعند إذابة الأملاح في الماء، أو إذابة مواد أخرى، يصبح الماء موصلا جيدا للكهرباء.
- يتكون الماء من وحدات دقيقة تسمى الجزيئات. وتحتوي قطرة من الماء على عدة ملايين من الجزيئات. ويتألف كل جزيء بدوره من وحدات دقيقة جدًا تسمى الذرات وتتكون جزيئات الماء من ذرات هيدروجين وذرات أكسجين. والهيدروجين والأكسجين غازان، لكنه لدى اتحاد ذرتين من الهيدروجين مع ذرة واحدة من الأكسجين يتكون المركب الكيميائي H2O ـ الماء. وحتى الماء النقي يحتوي على مواد أخرى بجانب الهيدروجين والأكسجين العاديين. فهو يحتوي مثلاً على نسبة ضئيلة جدًا من الديوتريوم وهو ذرة هيدروجين تزن أكثر من ذرة الهيدروجين العادي.
- يسمى الماء المتكوّن من اتحاد الديوتريوم مع الأكسجين بالماء الثقيل.
تماسك الماء وترابطه
تعتمد الخواص غير العادية للماء على طبيعة القوى التي تشده وتربطه بعضه ببعض. وهذه القوى هي: 1- روابط كيميائية، 2- روابط هيدروجينية.
- الروابط الكيميائية: يقصد بالروابط الكيميائية القوى التي تربط ذرتي الهيدروجين وذرة الأكسجين بعضهما ببعض في جزيء ماء. وفي كل ذرة هيدروجين إلكترون واحد يدور في مدار حول نواة الذرة، وفي كل من ذرات الهيدروجين متسع لإلكترونين. ولذرة الأكسجين ستة إلكترونات في مدارها الخارجي ولكنها تتسع لثمانية إلكترونات. وتقوم ذرّتا الهيدروجين والأكسجين بملء الأماكن الشاغرة بها باشتراك هذه الذرات في الإلكترونات. ويدخل الإلكترونان من ذرتي الهيدروجين مدار ذرة الأكسجين وفي نفس الوقت فإن الإلكترونين من ذرة الأكسجين يملآن الفراغ في ذرتي الهيدروجين. ويكون جزيء الماء الناتج ذا بناء وتركيب قويَّين.
- الروابط الهيدروجينية: تشير الروابط الهيدروجينية إلى تلك القوى التي تربط جزيئات الماء بعضها ببعض. ولجزيئات الماء شكل متفرع الجوانب. وذلك لأن ذرتي الهيدروجين تبرزان من إحدى نهايتي ذرة الأكسجين. وللنهاية الهيدروجينية في جزيء ماء شحنة كهربائية موجبة، وفي النهاية المقابلة لجزيء الماء شحنة كهربائية سالبة. وترتبط جزيئات الماء ببعضها بسبب تجاذب الشحنات الكهربائية السالبة والموجبة. وترتبط النهاية الموجبة لجزيء الماء بالنهاية السالبة لجزيء آخر ترتبط نهايته الموجبة بالنهاية السالبة لجزيء ثالث.
الطعم والرائحة
الماء النقي ليس له طعم أو لون أو رائحة وهو المستخدم في صناعة الأدوية والأغذية وله خصائص كيميائية ثابتة، ولكن الماء الذي نشربه يكون غنيا بالأملاح والمواد العضوية.
توزيع الماء في الطبيعة
الماء في الكون
توزيع الماء في العالم. في الأرض كميات هائلة من الماء تبلغ حوالي 1,4 بليون كم§. و97% من هذا الماء ماء محيطات مالح وأكثر من 2% منه محجوز في المثالج والغطاءات الثلجية. وماتبقى من الماء (1% فقط) يوجد معظمه تحت سطح الأرض، ومابقي منه يشمل ماء البحيرات والأنهار والينابيع والبرك الكبيرة والصغيرة، كما يشمل ماء المطر والثلج وبخار الماء الموجود في الهواء.
تتحدد موارد الماء لقطر ما عن طريق الأمطار في ذلك القطر. وفي بعض الأقطار كجنوبي السودان وإثيوبيا وأوغندا، حيث الأمطار الغزيرة، توجد كميات كبيرة من الماء في البحيرات والأنهار ومكامن المياه الجوفية.
وتتلقى الأرض بشكل عام كميات كبيرة من مياه الأمطار. ولو أن هذه الأمطار سقطت بالتساوي على الأرض لتلقت الأرض حوالي 86سم سنويًا. ولكن الأمطار لاتتوزع بالتساوي، فمثلاً نجد أن شمال شرقي الهند يُشبع سنويًا بما يزيد على 1,000سم من المطر، بينما نجد تشيلي قد لاتتلقى أمطارًا البتة لعدة سنوات.
وعمومًا تتلقى المناطق ذات الكثافة السكانية العالية في العالم كميات كافية من الأمطار تواجه احتياجاتها. وتشمل هذه المناطق معظم أوروبا وإفريقيا إلاَّ شمالها وجنوب شرقي آسيا وشرقيّ الولايات المتحدة والهند ومعظم الصين والمناطق الشمالية الغربية من روسيا. ولكن حوالي نصف الأرض لايحصل على أمطار كافية. وهذه المناطق الجافة تشمل معظم آسيا ووسط أستراليا ومعظم شمالي إفريقيا والشرق الأوسط.
ويعتبر الماء موردًا نادرًا شحيحًا في أستراليا حيث يبلغ معدل سقوط الأمطار عبر القارة الأسترالية 420ملم في السنة فقط. وفي كثير من المناطق فإن الأمطار ليست قليلة فقط بل، تكون متغيرة وغير مضمونة. ويحدث الجفاف أحيانًا وعلى فترات في المناطق الداخلية الحارة. ويتبخر معظم ماء المطر بسرعة كبيرة قبل أن يجري في الجداول والأنهار. ويبلغ معدل جريان الماء على سطح الأرض في كل القارة 5 ملم في السنة فقط.
وبسبب نقص المياه في أستراليا أقام المهندسون مشاريع ضخمة مكلفة لتخزين الماء لاحتياجات المدن الرئيسية ولري الأراضي. وبعض هذه المشاريع تقلل من الدمار الذي تسببه الفيضانات كما استُعمل بعضها الآخر في توليد الطاقة الكهربائية.
وأكثر هذه المشاريع إتقانًا مخطط جبال سنووي الذي استغرق إنشاؤه أكثر من خمسة وعشرين عامًا، ويحتوي على 16 سدًا كبيرًا و7 محطات توليد كهربائية ضخمة. ويضخ المشروع حوالي 2,300 بليون لتر من الماء كل عام. ويستعمل بعض هذا الماء لري وديان نهري موري ومورامبدجي. انظر: مخطط جبال سنووي.
ُيعطي الماء السطحي ما معدله 85 لترًا من كل 100 لتر من احتياجات أستراليا المائية. وبالإضافة لهذا، هناك ما معدله 13 لترًا من كل مائة لتر يأتي من المياه الجوفية. وفي بعض المناطق يضخ المزارعون الماء من الحُفر والآبار التي تم حفرها في بعض الصخور الرملية الضحلة الحاملة للمياه. ويحصل المزارعون في مناطق أخرى على ماء جوفي من آبار يبلغ عمقها مئات الأمتار. ويكون ماء الآبار الإرتوازية في العادة نصف مالح لا يصلح للشرب ولكنه يستعمل بشكل رئيسي لسقي الماشية والقطعان. وهناك ما معدله لتر واحد من كل مائة لتر من الماء يعد ماء مستهلكًا مهدرًا في القارة الأسترالية حيث يستخدم في عمليات الري.
الماء في الأماكن المأهولة
الماء في الأرض
في الأرض كميات هائلة من الماء، لكن معظمها موجود في المحيطات التي تغطِّي 70% من سطح الأرض، وتحتوي على حوالي 97% من مجمل الماء على الأرض. وهي مصدر معظم الأمطار التي تهطل على الأرض. يعتبر ماء المحيط مالحًا جدًا إذا ما استعمل للشرب أو الزراعة أو الصناعة. وينعزل هذا الملح عن الماء أثناء عمليات التبخر، ولهذا تكون مياه الأمطار التي تسقط على الأرض مياهًا عذبة. و3% فقط من كميات الماء على الأرض تكون عذبة، ومعظم هذه المياه غير متيسرة للناس إذ إنها تشمل الماء المحجوز في المثالج والغطاءات الثلجية والذي بدوره يشكل حوالي 2% من المياه العذبة على الأرض. ونصف كمية الواحد بالمائة المتبقية من الماء العذب على الأرض هي مياه جوفية. وتحتوي الأنهار والبحيرات على جزء من خمسة آلاف جزء من الماء العذب على الأرض.
دورة الماء
يتحرك الماء على سطح الأرض حركة دائمة من المحيطات إلى الهواء ثم إلى الأرض، ثم إلى المحيطات مرة أخرى. وتُبخّر حرارة الشمس الماء من المحيطات ويصعد هذا الماء على هيئة بخار غير مرئي، ثم يسقط عائدًا إلى الأرض على هيئة مطر أو ثلج أو أي شكل آخر من أشكال الرطوبة المائية. وهذه الرطوبة تسمى رطوبة مائية متكثفة أو مطرًا. ويسقط معظم المطر مباشرة على المحيطات وما يتبقى منه يسقط على بقية أنحاء الأرض، وهذا بدوره في نفس الوقت يعود إلى البحر. وهكذا تبدأ دورة الماء من جديد، وتسمى هذه الدورة اللانهائية للماء على الأرض دورة الماء.
تخزين المياه العذبة
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ماء البحر
تحليـة مـاء البـحر
إن الناس لايمكنهم استعمال ماء البحر في الزراعة أو الصناعة، لأن هذا الماء يقتل معظم المحاصيل، ويسبب صدأ الآلات والمعدات سريعًا، لملوحته العالية.وتشمل عملية تحلية ماء البحر المعمول بها هذه الأيام التقطير و التناضُح (التنافذ) العكسي و تحليل الماء كهربائيًا. كما تُعد عملية تجميد الماء إحدى طرق تحلية الماء وذلك بفصل الماء عن الملح.
المد والجزر
التأثير على الحياة
يتكون كل كائن حي في معظمه من الماء، فجسم الإنسان مؤلف بنسبة 65% من الماء وهكذا الحال في الفأر. أما الفيل وسنبلة القمح فيتألفان بنسبة 70% من الماء، ودرنة البطاطس ودودة الأرض تتألفان من 80% من الماء. أما ثمرة الطماطم ففيها 95% من الماء.
وتحتاج كل الكائنات الحية إلى كميات من الماء للقيام بعملياتها الحيوية. ويجب أن تتناول النباتات والحيوانات والإنسان العناصر الغذائية. وتساعد المحاليل المائية على تحليل العناصر الغذائية، وتحملها إلى كافة أجزاء جسم الكائن الحي. ومن خلال عمليات كيميائية يحول الكائن الحي العناصر الغذائية إلى طاقة أو إلى مواد لازمة لنموه أو إصلاح ما تلف منها. وتتم هذه التفاعلات في وسط محلول مائي. وأخيرًا فإن الكائن الحي يحتاج إلى الماء للتخلص من الفضلات.
وعلى كل كائن حي أن يتناول الماء في حدود طبيعته وإلا سيموت. فالإنسان يستطيع أن يبقى على قيد الحياة لمدة أسبوع واحد فقط بلا ماء. ويموت الإنسان إذا فقد جسمه أكثر من 20% من الماء. ويجب على الإنسان تناول حوالي 2,4 لتر من الماء يوميًا، إما على هيئة ماء شرب أو مشروبات أخرى غير الماء أو في الطعام الذي يتـناوله.
يستعمل الناس الماء لأكثر من حاجتهم للبقاء أحياء. فهم يحتاجون الماء للتنظيف والطبخ والاستحمام والتخلص من الفضلات. فاستعمال الماء بهذه الصورة يعتبر ضربًا من الرفاهية لكثير من الناس. وملايين المنازل في آسيا وإفريقيا وأمريكا الجنوبية ليس بها ماء جارٍ. ويتعين على الناس هناك سحب الماء يدويًا من بئر القرية، أو حمله في جرار من البرك والأنهار البعيدة عن منازلهم.
ويمكن أن يستعمل كل فرد في بلد متقدم ما معدله 380 لترًا من الماء في منزله يوميًا، حيث يلزم استخدام 26 لترًا من الماء لطرد أقذار المرحاض في كل مرة، كما يلزم ما يتراوح بين 76 و114 لترًا للاستحمام. وتحتاج كل دقيقة تحت دُش الحمام إلى 19 لترًا من الماء على الأقل، ويلزم 57 لترًا من الماء لغسل الأطباق في المنزل و 152 لترًا لتشغيل غسالة ملابس أتوماتية.
أشكال الحياة المائية
التأثيرات على المجتمعات البشرية
الصحة والتلوث
الاستخدامات البشرية
الزراعة
تتطلب معظم النباتات التي يزرعها الناس كميات كبيرة من الماء. فعلى سبيل المثال، يلزم 435 لترًا من الماء لزراعة كمية من القمح تكفي لخبز رغيف واحد. ويزرع الناس معظم محاصيلهم الزراعية في المناطق ذات الأمطار الوفيرة، ولكنهم في سبيل الحصول على مايكفيهم من الغذاء فإنه يلزمهم ري المناطق الجافة. ولاتعتبر كميات الأمطار التي تستهلكها المحاصيل الزراعية من ضمن استعمالات الماء، حيث إن مياه هذه الأمطار لم تأت من موارد مياه البلد. ولكن مياه الري من الناحية الأخرى تعتبر ضمن استعمالات الماء إذ إنها تُسْحَب من الأنهار والبحيرات والآبار.
ومياه الري التي تستعملها أمة ما تعتبر مهمة بالنسبة لمواردها المائية، إذ إن هذه المياه تعتبر مستهلكة زائلة ولن يبقى منها شيء يعاد استعماله. تأخذ النباتات الماء عن طريق جذورها، ثم تمرره بعد ذلك عبر أوراقها إلى الهواء على هيئة غاز يسمى بخار الماء. وتحمل الرياح هذا البخار وهكذا يزول الماء السائل. ومن الناحية الأخرى فإن كل الماء المستعمل في منازلنا يعود إلى مصادر الماء ثانية. فالماء يحمل عبر أنابيب الصرف الصحي إلى الأنهار ثانية حيث يعاد استعماله مرة أخرى.
وفي أستراليا التي تعتبر أكثر قارات العالم جفافًا (ماعدا أنتاركتيكا)، تستهلك عمليات الري 74% من مجمل الماء المستعمل.
يذهب حوالي 41% من الماء المستعمل في الولايات المتحدة لعمليات الري. أما في المملكة المتحدة وهي قطر ذو أمطار صيفية غزيرة فإن حوالي 1% من مجمل استعمال المياه يذهب للزراعة. ومعظم هذه الكمية تُستعمل في عمليات الري بالرش، وذلك لبضعة أيام فقط أثناء فصل الصيف. ولمزيد من التفاصيل عن موضوع أنظمة الري
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
للشرب
هيجين
=في الصناعة
الاستعمال الوحيد الكبير للماء هو في الصناعة. ويلزم حوالي 144,000 لتر من الماء لعمل طن متري واحد من الورق. ويستعمل أرباب الصناعة حوالي 10 لترات من الماء لتكرير لتر واحد من النفط.
تسْحَب المصانع في الولايات المتحدة حوالي 600 بليون لتر من الماء يوميًا من الآبار والأنهار والبحيرات. وتُعتبر هذه الكمية معادلة لحوالي 52% من كميات الماء المستعمل في الولايات المتحدة.
وبالإضافة لهذا تشتري العديد من المصانع الماء من إدارات المياه في المدن. وتستعمل الصناعة في إنجلترا وويلز 80% من مجمل كميات المياه المستعملة هناك.
وتستعمل الصناعة الماء بعدة طرق، فهي تستعمله في تنظيف الفاكهة والخضراوات قبل تعبئتها أو تجميدها. ويستعمل مادة أساسية في المشروبات الغازية والأطعمة المعلبة المحفوظة ومنتجات عديدة أخرى وفي تكييف الهواء وتنظيف المصانع أيضًا. ولكن معظم كميات المياه المستعملة في الصناعة يتم استعمالها في عمليات التبريد. فمثلاً يبرد الماء البخار المستعمل في إنتاج القدرة الكهربائية من حرق الوقود، كما يقوم بتبريد الغازات الساخنة الناتجة عن عمليات تكرير النفط. ويبرد الفولاذ الساخن في مصانع الفولاذ.
ومع أن الصناعة تستعمل كميات وفيرة من الماء، إلا أن نحو 2% فقط من هذا الماء يعتبر مستهلكًا مهدرًا. ويعاد معظم الماء المستعمل في عمليات التبريد ثانية إلى الأنهار والبحيرات التي أُخذ منها أصلاً. والماء المستهلك في الصناعة هو ذلك الماء المضاف للمشروبات الغازية والمنتجات الأخرى. وكذلك كميات الماء القليلة التي تتحول إلى بخار أثناء عمليات التبريد.
الاستخدامات الكيميائية
كسائل نقل الحرارة
إطفاء الحرائق
توليد الكهرباء
يستعمل الناس الماء أيضًا في إنتاج القدرة الكهربائية اللازمة لإضاءة منازلهم وتشغيل مصانعهم. وتقوم محطات توليد القدرة الكهربائية باستعمال الفحم الحجري أو أي وقود آخر لتحويل الماء إلى بخار. ويؤمّن البخار الطاقة اللازمة لتشغيل الآلات التي ستنتج الطاقة الكهربائية. وتستخدم محطات توليد القوة الكهرومائية طاقة المياه الساقطة من الشلالات والسدود لتدوير التوربينات التي تدفع بدورها مولدًا لإنتاج الكهرباء. [1]
الترفيه
بدأ الناس استخدام الأنهار والبحيرات في تنقلاتهم وحمل بضائعهم وذلك بعد أن تعلموا بناء القوارب الصغيرة. وبعد أن بنوا القوارب الكبيرة أبحروا في المحيط بحثًا عن بلاد وطرق تجارية جديدة. ولازالوا يعتمدون على عمليات النقل البحري لنقل منتجاتهم الثقيلة كالآليات والفحم الحجري والحبوب والزيوت
بنى الناس معظم متنزهاتهم ووسائل ترويحهم على امتداد البحيرات والأنهار والبحار. وهم يتمتعون بالرياضات على الماء كالسباحة وصيد السمك والإبحار، كما يتمتعون بجمال البحيرات الهادئة وشلالات الماء الهادرة وبالأمواج الصاخبة وهي تتكسر على الشاطئ.
صناعة المياه
يعتقد بعض العلماء أن الأرض تكونت من مواد أتت من الشمس الملتهبة. احتوت هذه المواد على عناصر شكلت الماء. وبعد أن بردت الأرض وأصبحت صلبة، حُجز هذا الماء في صخور قشرة الأرض، ثم تحرر منها تدريجيًا بحيث ملأ أحواض المحيطات. ولدى بعض العلماء أفكار أخرى عن كيفية تكوّن الأرض والماء.
التطبيقات الغذائية
صناعة الأغذية
قانون المياه، سياسة المياه، أزمة المياه
نقص المياه. لاتحصل مناطق عديدة من العالم على أمطار كافية، وتعاني نقصًا ثابتًا ودائمًا في المياه. كما أن مناطق أخرى عديدة تتلقى طبيعيًّا كميات كافية من الأمطار، إلا أنها يمكن أن تتعرض فجأة إلى سنوات من الجفاف. ويكون المناخ متقلبًا خصوصًا في المناطق التي تسقط عليها أمطار خفيفة. وتتعرض مثل هذه المناطق لسلسلة من سنوات الجفاف المدمرة.
في ثلاثينيات القرن العشرين، تأثر الجزء الجنوبي الغربي من الولايات المتحدة الذي يعتبر منطقة جافة، لأطول فترات من الجفاف في تاريخه. وأدت الرياح لكنس التربة الجافة وسببت عواصف ترابية عاتية. وأصبح معظم المنطقة معروفًا باسم العواصف الغبارية، واضطرت مئات من عائلات المزارعين لهجر منازلها. انظر: العواصف الغبارية.
تتعاقب فترات هطول أمطار قليلة مع فترات أمطار غزيرة من سنة لأخرى ومن مكان لآخر. وفي ثمانينيات القرن العشرين أصاب الجفاف مناطق في الأرجنتين، وأستراليا، والبرازيل وإثيوبيا، وباراجواي، وأروجواي، وكثيرًا من الأقطار الأخرى. وفي الوقت ذاته اجتاحت فيضانات قوية بعض أجزاء من بنغلادش والصين والهند وأقطار أخرى.و تعاني مناطق عديدة نقص الماء لأن السكان لا يهيئون أنفسهم لمواجهة فترات يقل فيها المطر عن المعتاد. وكان من الممكن أن يتوقف نقصان الماء هذا وتتم السيطرة عليه لو أن الناس أنشأوا بحيرات صناعية أو خزانات ووسائل أخرى تنجيهم من الجفاف.
خلال ستينيات القرن العشرين، انخفض معدل هطول الأمطار في شمال شرقي الولايات المتحدة إلى ما دون معدله الطبيعي لعدة سنوات، وكان على كثير من المدن أن تحد من استعمال الماء. وعانت مدينة نيويورك بشكل خاص وذلك بسبب كثافتها السكانية العالية. وبهدف المحافظة على الماء أوقف السكان استعمال مكيفات الهواء التي تعمل بالماء وتركوا مروجهم تذبل، وحدّت المطاعم من تقديم الماء للزبائن وأعلنت المدينة منطقة منكوبة. ونشأت مشاكل مدينة نيويورك لكونها لاتملك خزانات مياه ولاشبكات توزيع كافية ولا وسائل أخرى لإمداد المدينة بالماء خلال فترات الأمطار الخفيفة التي تدوم طويلاً.
الماء في الثقافة
للماء دور حيوي في تقدم وبقاء الحضارة الإنسانية. وقد نهضت الحضارات الأولى في وديان الأنهار الكبيرة، في وادي النيل في مصر وشمالي السودان، ووادي دجلة والفرات في بلاد مابين النهرين، ووادي السند في الهند وباكستان، ووادي هوانج في الصين. وأنشأت كل هذه الحضارات أنظمة ري كثيرة طورت الأرض وجعلتها منتجة.
وقد انهارت الحضارات حينما نضبت موارد المياه أو عندما أساء الناس استخدام هذه الموارد. ويعتقد كثير من المؤرخين أن سقوط حضارة السومريين في بلاد ما بين النهرين كان بسبب ضعف المهارة والخبرة في عمليات الري. فقد تركز الملح من مياه الري في الأرض بعد تبخر المياه وأخذ يتراكم في التربة. وكان من الممكن تفادي تركز الملح في التربة بغسل الملح بماء إضافي. وإذا لم يتم صرف ماء الأرض تصبح مشبعة بالماء، فقد فشل السومريون في تحقيق التوازن اللازم بين تركز الملح في التربة وبين عمليات صرف المياه منها. وأدت زيادة تركز الملح في التربة وكذلك تشبعها بالماء إلى الإضرار بالمحاصيل. ومن ثم انخفض الناتج الزراعي تدريجيًا وتفاقم نقص الغذاء. ومع انهيار الزراعة انهارت الحضارة السومرية.
شق الرومان القدماء قنوات لجر الماء، وأنشأوا القنوات والخزانات المائية في أرجاء إمبراطوريتهم، وأحالوا المناطق على طول ساحل الشمال الإفريقي إلى حضارة مزدهرة. وبعد ذهابهم طويت مشاريعهم المائية. وفي الوقت الراهن صارت بعض هذه المناطق أماكن صحراوية.
الدين
يعد الماء في العديد من الديانات مادة طاهرة، ويتم الإغتسال بالماء للتطهر، وللتحلل من الذنوب. ففي الاسلام، يحظى الماء بمكانة كبيرة، إذ ورد في القران أن الماء أساس الحياة حيث ذكر تحت اسم (الماء) في 17 آية كما ذكر باسم (مياه) في 34 آية، كما أن الماء يستعمل للتطهر والوضوء في كل صلاة و لغسل الأموات قبل الدفن. وكذلك في الديانة اليهودية، يستعمل الماء للتطهر والاغتسال. وفي الديانة المسيحية، يستعمل الماء للتعميد.
الفلسفة
الأدب
مرئيات
| ماذا يحدث للماء عند خط الإستواء
. |
| الماء والسدود والحضارة والفناء. |
انظر أيضا
يرد ذكر المياه في الكثير من المصطلحات والسياقات:
- حسب الحالة
- صلبة- ثلج
- سائلة- ماء
- غازية- بخار الماء
- الپلازما
الهطول حسب الحركة الهطول حسب الحالة - هطول أفقي
- مطر
- مطر مجمد
- رذاذ
- رذاذ مجمد
- جليد
- snow pellets
- snow grains
- ice pellets
- مطر مجمد
- hail
- بلورات الثلج
- هطول رأسي
- هطول سائل
- هطول صلب
- خطول مختلط
- درجة الحرارة حوالي 0 °س
- هطول أفقي
- حسب الحدوث
- مياه جوفية
- meltwater
- meteoric water
- connate water
- ماء عذب
- ماء سطحي
- مياه معدنية - يحتوي على الكثير من الأملاح المعدنية
- brackish water
- ماء عميق
- ماء البحر
- brine
- حسب الاستخدام
- tap water
- زجاجة مياه
- مياه الشرب
- purified water, laboratory-grade, analytical-grade or reagent-grade water – water which has been highly purified for specific uses in science or engineering. Often broadly classified as Type I, Type II, or Type III, this category of water includes, but is not limited to the following:
- حسب خصائص أخرى
- soft water – contains less minerals
- hard water – from underground, contains more minerals
- distilled water, double distilled water, deionized water - contains no minerals
- Water of crystallization — water incorporated into crystalline structures
- Hydrates — water bound into other chemical substances
- heavy water – made from heavy atoms of hydrogen - deuterium. It is in nature in normal water in very low concentration. It was used in construction of first nuclear reactors.
- tritiated water
- في الديانات
موضوعات أخرى
المصادر
قراءات إضافية
تعريفات قاموسية في ويكاموس
كتب من معرفة الكتب
اقتباسات من معرفة الاقتباس
نصوص مصدرية من معرفة المصادر
صور و ملفات صوتية من كومونز
أخبار من معرفة الأخبار.
- John M. DeMan (1999). Principles of Food Chemistry 3rd Edition.
- Vickie A. Vaclavik and Elizabeth W. Christian (2003). Essentials of Food Science 2nd Edition.
- OA Jones, JN Lester and N Voulvoulis, Pharmaceuticals: a threat to drinking water? TRENDS in Biotechnology 23(4): 163, 2005
- Franks, F (Ed), Water, A comprehensive treatise, Plenum Press, New York, 1972–1982
- PH Gleick and associates, The World's Water: The Biennial Report on Freshwater Resources. Island Press, Washington, D.C. (published every two years, beginning in 1998.)
- Marks, William E., The Holy Order of Water: Healing Earth's Waters and Ourselves. Bell Pond Books ( a div. of Steiner Books), Great Barrington, MA, November 2001 [ISBN 0-88010-483-X]
- Debenedetti, P. G., and Stanley, H. E.; "Supercooled and Glassy Water", Physics Today 56 (6), p. 40–46 (2003). Downloadable PDF (1.9 MB)
الماء والموارد الطبيعية
- Anderson (1991). Water Rights: Scarce Resource Allocation, Bureaucracy, and the Environment.
- Maude Barlow, Tony Clarke (2003). Blue Gold: The Fight to Stop the Corporate Theft of the World's Water.
- Gleick, Peter H. The World's Water: The Biennial Report on Freshwater Resources. Washington: Island Press. (November 10, 2006)| ISBN 9781597261050]
- Miriam R. Lowi (1995). Water and Power: The Politics of a Scarce Resource in the Jordan River Basin. (Cambridge Middle East Library)
- William E. Marks (2001). The Holy Order of Water: Healing Earths Waters and Ourselves.
- Postel, Sandra (1997, second edition). Last Oasis: Facing Water Scarcity. New York: Norton Press.
{{cite book}}: Check date values in:|year=(help) - Reisner, Marc (1993). Cadillac Desert: The American West and Its Disappearing Water.
- Vandana Shiva (2002). Water Wars: Privatization, Pollution, and Profit. London: Pluto Press [u.a.] ISBN 0-7453-1837-1. OCLC 231955339.
- Anita Roddick; et al. (2004). Troubled Water: Saints, Sinners, Truth And Lies About The Global Water Crisis.
{{cite book}}: Explicit use of et al. in:|author=(help) - Marq de Villiers (2003, revised edition). Water: The Fate of Our Most Precious Resource.
{{cite book}}: Check date values in:|year=(help) - Diane Raines Ward (2002). Water Wars: Drought, Flood, Folly and the Politics of Thirst.
- Worster, Donald (1992). Rivers of Empire: Water, Aridity, and the Growth of the American West.
وصلات خارجية
- OECD Water statistics
- OECD Water statistics
- مركز الأمارات للمعلومات الزراعية
- الماء القلوي والحمضي المتأين واستخداماتهما